مارتن لويس بيرل

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

كان مارتن لويس بيرل (24 يونيو 1927 - 30 سبتمبر 2014) مهندسًا كيميائيًا وفيزيائيًا أمريكيًا فاز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1995 لاكتشافه لبتون تاو .

الحياة والمهنة

وُلد بيرل في مدينة نيويورك، نيويورك. كان والداه، فاي (اسمها قبل الزواج ريسينثال)، سكرتيرة ومحاسبة، وأوسكار بيرل، بائع أدوات مكتبية أسس شركة طباعة وإعلان، مهاجرين يهوديين إلى الولايات المتحدة من المنطقة البولندية في روسيا . [ 1 ] [ 2 ]

تخرج بيرل عام 1948 بشهادة في الهندسة الكيميائية من معهد بروكلين للفنون التطبيقية (المعروف الآن باسم جامعة نيويورك تاندون ) في بروكلين. بعد تخرجه، عمل بيرل لدى شركة جنرال إلكتريك كمهندس كيميائي في مصنع لإنتاج أنابيب الإلكترون المفرغة. وللتعرف على كيفية عمل هذه الأنابيب، التحق بيرل بدورات في الفيزياء الذرية وحساب التفاضل والتكامل المتقدم في كلية يونيون في سكنيكتادي، نيويورك ، مما أدى إلى ازدياد اهتمامه بالفيزياء، وفي النهاية أصبح طالب دراسات عليا في الفيزياء عام 1950. [ 1 ]

حصل على درجة الدكتوراه من جامعة كولومبيا عام 1955، وكان المشرف على أطروحته هو إي رابي . وصفت أطروحة بيرل قياسات عزم رباعي الأقطاب النووي للصوديوم ، باستخدام طريقة رنين الحزمة الذرية التي فاز رابي بجائزة نوبل في الفيزياء عنها عام 1944. [ 1 ]

بعد حصوله على درجة الدكتوراه، أمضى بيرل ثماني سنوات في جامعة ميشيغان ، حيث عمل على فيزياء التفاعلات القوية ، مستخدمًا غرف الفقاعات وغرف الشرارة لدراسة تشتت البيونات، ولاحقًا النيوترونات ، على البروتونات . [ 1 ] وخلال فترة وجوده في ميشيغان، عمل بيرل ولورانس دبليو جونز كمستشارين مشاركين لسامويل سي سي تينغ ، الذي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1976.

سعى بيرل إلى إيجاد آلية تفاعل أبسط لدراستها، فبدأ بدراسة تفاعلات الإلكترون والميون . [ 3 ] وقد أتيحت له الفرصة لبدء التخطيط لتجارب في هذا المجال عندما انتقل عام 1963 إلى مركز ستانفورد للمسرع الخطي (SLAC)، الذي كان قيد الإنشاء آنذاك في كاليفورنيا . كان مهتمًا بشكل خاص بفهم الميون : لماذا يتفاعل تقريبًا بنفس طريقة تفاعل الإلكترون، مع كونه أثقل منه بـ 206.8 مرة، ولماذا يتحلل بالطريقة التي يتحلل بها. اختار بيرل البحث عن إجابات لهذه الأسئلة من خلال تجارب على اللبتونات المشحونة عالية الطاقة . إضافةً إلى ذلك، درس إمكانية اكتشاف جيل ثالث من اللبتونات من خلال تصادمات الإلكترون والبوزيترون . [ 2 ]

يُعد بيرل واحداً من بين 20 أمريكياً حائزاً على جائزة نوبل في الفيزياء، وقد وقّعوا رسالة موجهة إلى الرئيس جورج دبليو بوش في مايو 2008، يحثونه فيها على "إصلاح الضرر الذي لحق بأبحاث العلوم الأساسية في قانون مخصصات الميزانية الشاملة للسنة المالية 2008" من خلال طلب تمويل طارئ إضافي لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . [ 4 ]

توفي إثر نوبة قلبية [ 5 ] في مستشفى جامعة ستانفورد في 30 سبتمبر 2014، عن عمر يناهز 87 عامًا. [ 6 ] ابنه، جيد بيرل ، كاتب وناقد فني في مجلة "ذا نيو ريبابليك" . [ 5 ]

اكتشاف جسيم تاو

جسيم تاو (τ، ويُسمى أيضًا جسيم تاو أو تاوون أو ببساطة تاو) هو جسيم أولي مشابه للإلكترون، يحمل شحنة كهربائية سالبة وله دوران مغزلي مقداره ½ ، لكن كتلته أكبر منه بـ 3477 مرة. يُصنف تاو، إلى جانب الإلكترون والميون والنيوترينوات الثلاثة ، ضمن فئة الليبتونات . [ 2 ] [ 7 ]

تم اكتشاف جسيم تاو لأول مرة في سلسلة من التجارب التي أجراها بيرل وزملاؤه في مجموعة SLAC - LBL بين عامي 1974 و1977. [ 8 ] وكانت معداتهم تتألف من جهاز e + الجديد آنذاك التابع لمختبر SLAC.– هـ −حلقة تصادم تُسمى SPEAR ، وكاشف مغناطيسي من نوع LBL . يمكنهما الكشف عن اللبتونات والهادرونات والفوتونات والتمييز بينها . استطاع SPEAR تصادم الإلكترونات والبوزيترونات بطاقات أعلى مما كان ممكنًا سابقًا، بدءًا من 4.8 جيجا إلكترون فولت وصولًا إلى 8 جيجا إلكترون فولت، وهي طاقات كافية لإنتاج زوج تاو/مضاد تاو. [ 3 ] يبلغ عمر جسيم تاو 100000 جيجا إلكترون فولت فقط.2.9 × 10⁻¹³ ثانية ،  وبالتالي تحللت هذه الجسيمات في غضون بضعة ملليمترات من التصادم. [ 9 ] ومن ثم، لم يكتشف بيرل وزملاؤه جسيم تاو مباشرةً، بل اكتشفوا أحداثًا شاذة رصدوا فيها إما إلكترونًا وميونًا، أو بوزيترونًا وميونًا مضادًا: [ 10 ]

لقد اكتشفنا 64 حدثًا من هذا النوع

هـ ++ e −→ e ±+ μ ∓+ جسيمان غير مكتشفين على الأقل

والتي ليس لدينا تفسير تقليدي لها.

وقد تجلى وجود جسيمين غير مكتشفين على الأقل في عدم القدرة على الحفاظ على الطاقة والزخم باستخدام جسيم واحد فقط. ومع ذلك، لم يتم رصد أي جسيمات أخرى من نوع الميونات أو الإلكترونات أو الفوتونات أو الهادرونات. وقد طُرحت فرضية أن هذا الحدث كان إنتاج زوج جديد من الجسيمات ثم تحلله.

هـ ++ e −→ τ ++ τ − → e ±+ μ ∓+ 4 ν

كان من الصعب التحقق من ذلك، لأن الطاقة اللازمة لإنتاج τ +τ −يُشابه هذا الزوج عتبة إنتاج ميزون D. وقد أكدت الأبحاث التي أُجريت في مركز أبحاث الإلكترونات المتزامنة ( DESY ) في هامبورغ، وباستخدام عداد الإلكترونات المباشر (DELCO) في مركز أبحاث SPEAR ، هذا الاكتشاف [ 2 ] ، وحددت كتلة ودوران جسيم تاو.

تم اشتقاق الرمز τ من الكلمة اليونانية τρίτον ( تريتون ، والتي تعني "الثالث" باللغة الإنجليزية)، لأنه كان ثالث ليبتون مشحون تم اكتشافه. [ 11 ]

جائزة نوبل والمسيرة المهنية اللاحقة

فاز بيرل بجائزة نوبل عام 1995 مناصفةً مع فريدريك راينز . مُنحت الجائزة "لإسهاماتهما التجريبية الرائدة في فيزياء الليبتونات". حصل بيرل على نصف الجائزة "لاكتشافه ليبتون تاو"، بينما حصل راينز على حصته "لاكتشافه النيوترينو " . [ 12 ] وفي عام 1996، نشر كتاب " تأملات في العلوم التجريبية " ، الذي يتضمن "تعليقات، ومطبوعات علمية، وتأملات، ومذكرات شخصية...". [ 13 ]

انضم إلى جامعة ليفربول كأستاذ زائر. [ 14 ] شغل منصبًا في المجلس الاستشاري لمنظمة "علماء ومهندسون من أجل أمريكا" ، وهي منظمة تُعنى بتعزيز العلوم الرصينة في الحكومة الأمريكية. في عام 1996، حصل على جائزة "اللوحة الذهبية" من الأكاديمية الأمريكية للإنجاز . [ 15 ] في عام 2009، حصل بيرل على درجة الدكتوراه الفخرية من جامعة بلغراد . [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 "مارتن ل. بيرل - سيرة ذاتية" . نوبل ميديا ​​إيه بي. 1995. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-12-2013 .
  2. 1 2 3 4 فيلدمان، غاري؛ جاروس، جون؛ شيندلر، راف هـ. (12 أكتوبر 2017). "مارتن ل. بيرل (1927-2014): سيرة ذاتية" . المراجعة السنوية للعلوم النووية والجسيمية . 67 (1): 1-18 . Bibcode : 2017ARNPS..67....1F . doi : 10.1146/annurev-nucl-061317-093426 .
  3. 1 2 مارتن ل. بيرل (1995). "تأملات حول اكتشاف ليبتون تاو" . تم الاسترجاع في 28-12-2013 .
  4. ↑ "رسالة من الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء من أمريكا" (ملف PDF) .
  5. 1 2 أوفرباي، دينيس (3 أكتوبر 2014). "وفاة مارتن بيرل، 87 عامًا؛ الحائز على جائزة نوبل اكتشف جسيمًا دون ذري" . صحيفة نيويورك تايمز .
  6. ↑ "وفاة مارتن إل. بيرل من جامعة ستانفورد، الحائز على جائزة نوبل عام 1995 لاكتشافه جسيم تاو، عن عمر يناهز 87 عامًا" . أكتوبر 2014.
  7. ↑ وولفسون، م.م. (2010). المواد، والمادة، والجسيمات: تاريخ موجز . وورلد ساينتيفيك. ISBN 978-1-84816-461-1.
  8. ↑ بيرل، إم إل؛ أبرامز، جي؛ بويارسكي، إيه ؛ برايدنباخ، إم ؛ بريغز، دي؛ بولوس، إف؛ تشينوسكي، دبليو؛ داكين، جيه؛ وآخرون (1975). "دليل على إنتاج غير طبيعي للبتونات في e + e −"الإبادة". مجلة Physical Review Letters . 35 (22): 1489. Bibcode : 1975PhRvL..35.1489P . doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489 .
  9. ↑ «جائزة نوبل في الفيزياء 1995 - بيان صحفي» . نوبل ميديا ​​إيه بي. 1995. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يناير 2014 .
  10. ↑ هاليو، فاليري (ديسمبر 2014). "مارتن ل. بيرل (1927-2014)" . مجلة نيتشر . 516 (7531): 330. Bibcode : 2014Natur.516..330H . doi : 10.1038/516330a . ISSN 1476-4687 . PMID 25519123. S2CID 4405993 .   
  11. ↑ إم إل بيرل (1977). "أدلة على وجود الليبتون الثقيل المشحون الجديد وخصائصه" (ملف PDF) . في تي. ثانه فان (محرر). وقائع اللقاء الثاني عشر لموريون . SLAC-PUB-1923.
  12. ↑ "جائزة نوبل في الفيزياء، 1995" . 1995. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-12-2013 .
  13. ↑ بيرل، مارتن ل. (1996). تأملات في العلوم التجريبية . سلسلة وورلد ساينتيفيك في فيزياء القرن العشرين - المجلد 14. وورلد ساينتيفيك. ص. 9. ISBN  9810225741.
  14. ↑ «انضمام البروفيسور مارتن بيرل إلى جامعة ليفربول» . بي بي سي. 3 ديسمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 ديسمبر 2011 .
  15. ↑ «الحائزون على جائزة اللوحة الذهبية من الأكاديمية الأمريكية للإنجاز» . www.achievement.org . الأكاديمية الأمريكية للإنجاز .
  16. ^ "Promovisani počasni doktori Beogradskog univerziteta - RADIO-TELEVIZIJA VOJVODINE" . آر تي في.رس. 2009-10-20 . تم الاسترجاع 2011/02/17 .
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بـ مارتن لويس بيرل على ويكيميديا ​​كومنز